董 鵬姜繼元李 銘陳奇凌丁新華

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院，新疆石河子　832000；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，烏魯木齊　830091)

?

塔里木河上游濕地地表植被與土壤種子庫(kù)的關(guān)系

董 鵬1，姜繼元1，李 銘1，陳奇凌1，丁新華2

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院，新疆石河子832000；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，烏魯木齊830091)

【目的】研究塔里木河上游不同濕地類型地表植被、土壤種子庫(kù)物種組成，及二者之間的關(guān)系，為退化濕地恢復(fù)重建提供依據(jù)?！痉椒ā客ㄟ^(guò)野外調(diào)查取樣和室內(nèi)萌發(fā)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)地表植被和種子庫(kù)的組成、相似性進(jìn)行分析?！窘Y(jié)果】塔里木河上游各濕地類型地表植被物種數(shù)在6～14種，人工濕地單位面積物種數(shù)、植被蓋度、植株密度均比天然濕地有明顯增加；各濕地類型土壤種子庫(kù)物種數(shù)在10～13種，處于較低水平；土壤種子庫(kù)與地表植被物種組成相似性普遍較低，人工濕地中多浪水庫(kù)壩外研究地和入水口研究地的相似性系數(shù)分別為0.5和0.538，天然濕地中塔河沿岸和牛軛湖的相似性系數(shù)分別為0.421和0.235?！窘Y(jié)論】塔里木河上游不同濕地地表植被和土壤種子庫(kù)組成均較匱乏，二者之間相似性系數(shù)不高，相似性系數(shù)表現(xiàn)為人工濕地高于天然濕地。

土壤種子庫(kù)；地表植被；塔里木河；濕地

0 　引 言

【研究意義】土壤種子庫(kù)作為植物群落的重要組成部分，參與地表植被的自然更新，直接影響地表植物的組成與結(jié)構(gòu)[1，2]。土壤種子庫(kù)與地上植被的關(guān)系已成為土壤種子庫(kù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)[3-5]。濕地植被是濕地生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，良好的植被條件是維持濕地生態(tài)功能完整性不可或缺的基礎(chǔ)[6，7]。塔里木河地處中國(guó)西北干旱區(qū)新疆南部，是中國(guó)最長(zhǎng)的內(nèi)陸河[8]，近年來(lái)由于氣候干旱，塔里木河的濕地生態(tài)系統(tǒng)面臨嚴(yán)重威脅。研究塔里木河濕地地表植被和土壤種子庫(kù)的關(guān)系既可加強(qiáng)對(duì)土壤種子庫(kù)和植物群落特征的認(rèn)識(shí)，又可為濕地保護(hù)與重建提供理論依據(jù)。【前人研究進(jìn)展】對(duì)于土壤種子庫(kù)和地表植被的關(guān)系，很多學(xué)者已經(jīng)做了大量的研究，結(jié)果表明地表植被和土壤種子庫(kù)的關(guān)系有三種情況，即具相似性高[9，10]、相似性低[11-13]和不具有相似性[14]，但二者之間的關(guān)系又受到環(huán)境等因素的影響，很難定性下結(jié)論。目前多數(shù)研究認(rèn)為多年生草本植物種子雨量較低，或是種子壽命較短，屬于瞬時(shí)種子庫(kù)，其種子庫(kù)和地表植被相似性較低[9，15]。而以一年生草本植物為主的植物群落繁殖周期短、種子雨量大，地表植被和土壤種子庫(kù)相似性較高[16]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)地表植被和土壤種子庫(kù)的物種組成及密度[17]、空間格局[18-20]以及相似性等開(kāi)展了大量研究，探討了利用種子庫(kù)更新植被的促進(jìn)作用及潛力大小[21，22]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前的研究大部分針對(duì)森林植被類型土壤種子庫(kù)的變化特征的研究[23]，對(duì)于濕地植被類型的研究較少，尤其對(duì)塔里木河不同濕地類型地表植被與種子庫(kù)的相似性尚不清楚。研究塔里木河上游不同濕地類型地表植被、土壤種子庫(kù)物種組成及二者的關(guān)系?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】研究塔里木河上游典型濕地類型的植被群落與土壤種子庫(kù)，分析其結(jié)構(gòu)特征及相似性，揭示塔里木河上游典型濕地的地表植被特征、土壤種子庫(kù)特征及二者之間的關(guān)系，為塔里木河上游的生態(tài)治理與植被恢復(fù)提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材 料

塔里木河位于新疆的南部，地處天山和昆侖山之間，包括周邊山區(qū)總面積105×104km2，占新疆總面積的63%。研究區(qū)地處塔克拉瑪干沙漠北緣、塔里木河上游的阿拉爾地區(qū)(80°30′～81°58′E，40°22′～40°57′N)，其特點(diǎn)是：降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈，溫差大，多風(fēng)沙、浮塵天氣，日照時(shí)間長(zhǎng)，光熱資源豐富。年均氣溫9.8～12.9℃，無(wú)霜期193.5～261 d，年均降水量40.1～82.5 mm，年蒸發(fā)量1 876.6～2 558.9 mm，年日照時(shí)數(shù)2 470.4～3 138.1 h[24]。

選取人工濕地(多浪水庫(kù)壩外、入水口)、河流濕地(塔里木河沿岸)、湖泊濕地(牛軛湖)3種濕地類型4個(gè)研究地進(jìn)行研究。其中多浪水庫(kù)研究地季節(jié)性漫水，在4個(gè)研究地共計(jì)選定19個(gè)植被群落進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

1.2方 法

1.2.1地表植被調(diào)查

每一植被群落設(shè)置50 m×50 m的固定大樣方用于監(jiān)測(cè)喬木；各固定大樣方內(nèi)，選取5 m×5 m、1 m×1 m的固定小樣方，分別用于調(diào)查灌木和草本植被的特征。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括：物種組成、個(gè)體數(shù)、植被蓋度、生長(zhǎng)情況等指標(biāo)。

1.2.2 土壤種子庫(kù)取樣

19個(gè)植被群落的固定監(jiān)測(cè)樣方內(nèi)采集土壤樣品，以樣地中心為原點(diǎn)向不同的3個(gè)方向分別取混合土樣。采用網(wǎng)格法在每個(gè)取樣點(diǎn)用土壤種子庫(kù)取樣器采集土樣，然后分4層(0～5 cm、5～10 cm、10～15 cm、15～20 cm)同層混合保存，用于土壤萌發(fā)試驗(yàn)。

1.2.3 種子萌發(fā)試驗(yàn)

將同區(qū)同層土樣混勻后于室內(nèi)自然風(fēng)干，過(guò)0.2 mm的土篩去除土壤中的雜物[15]，將土樣平鋪于預(yù)先做好的萌發(fā)盒中(萌發(fā)盒內(nèi)裝有2 cm左右經(jīng)高溫處理的沙子)，土樣厚度1 cm，放置在人工氣候室中進(jìn)行種子萌發(fā)，其溫度保持在25℃，光照和黑暗時(shí)間交替各12 h，試驗(yàn)期間每天噴灑適量水分以保持盒內(nèi)土壤濕潤(rùn)。一旦有種子萌發(fā)，確定幼苗種屬后將其移除。暫不能識(shí)別的幼苗，將其移至培養(yǎng)盆中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至能夠識(shí)別其種屬為止。連續(xù)2周無(wú)種子萌發(fā)則結(jié)束試驗(yàn)。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

種子庫(kù)密度：將土壤萌發(fā)試驗(yàn)的結(jié)果換算成1 m2的種子數(shù)量；分別計(jì)算各物種密度及種子庫(kù)總密度。種子庫(kù)中植物生活型參照《植物群落學(xué)》[25]。

采用Sorensen系數(shù)計(jì)算土壤種子庫(kù)與地表植被的相似性，SC=2ω/(a+b)，式中，a為土壤種子庫(kù)物種數(shù)，b為地表植被物種數(shù)，ω為土壤種子庫(kù)和地表植被共有物種數(shù)。

2 　結(jié)果與分析

2.1 地表植被科屬種組成

研究發(fā)現(xiàn)，塔河上游不同濕地類型植被結(jié)構(gòu)組成不同，多浪水庫(kù)(壩外)由喬木、灌木、草本組成，多浪水庫(kù)(入水口)只有灌木層和草本層組成，塔里木河沿岸和牛軛湖也由喬木、灌木、草本組成，但不同研究地喬灌草各層所占比例不同。不同類型濕地的植被群落中，草本在物種組成和數(shù)量上均占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其所占比例達(dá)42.86%～69.23%，灌木次之，所占比例為14.29%～28.57%，喬木最少，所占比例為7.69%～28.57%。表1

2.2 地表植被物種組成

研究表明，塔河上游觀測(cè)區(qū)各植被群落調(diào)查物種數(shù)26種，隸屬于15科24屬，以藜科最多。其中，多浪水庫(kù)壩外研究地共有物種數(shù)13種，隸屬于11科13屬；多浪水庫(kù)入水口共有物種數(shù)14種，隸屬于8科12屬；塔河沿岸研究地由7個(gè)物種組成，隸屬于6科6屬；牛軛湖研究地由7種植被組成，隸屬于6科7屬?？梢?jiàn)，多浪水庫(kù)研究地的地表植被物種數(shù)明顯高于塔河沿岸和牛軛湖，與塔河沿岸和牛軛湖相比，多浪水庫(kù)研究地地表植被多了些鹽生植物和喜濕草本植物，如鹽生植物鹽穗木、鹽節(jié)木、鹽角草、堿蓬等，喜濕草本植物荸薺、藨草、蘆葦、香蒲、水葫蘆、海乳草等。從生活型來(lái)看，多浪水庫(kù)入水口研究地一年生草本占50%，為主要生活型，多年生草本占21.43%，灌木占28.57%；其它三個(gè)研究地均為多年生草本為主要生活型，多浪水庫(kù)壩外研究地多年生草本植物占61.54%，塔河沿岸多年生草本植物占50%，牛軛湖多年生草本植物占42.86%，并且均沒(méi)有一年生草本植物出現(xiàn)。表2

表1 各濕地類型植物科、屬、種結(jié)構(gòu)組成
Table 1The structure composition of species and genera of the wetland plant families

研究地Site喬木Arborous灌木Shrub草本Grass科數(shù)Familyamount屬數(shù)Genusamount種數(shù)Speciesamount科數(shù)Familyamount屬數(shù)Genusamount種數(shù)Speciesamount科數(shù)Familyamount屬數(shù)Genusamount種數(shù)Speciesamount多浪水庫(kù)(壩外)Duolangreservoir(outofdam)111334788多浪水庫(kù)(入水口)Duolangreservoir(waterinlet)0004444810塔河沿岸Floodplain222111334牛軛湖Banco222222233

表2塔河上游濕地地表植被物種組成
Table 2Wetland species composition of standing vegetation in upper reaches of Tarim River

序號(hào)Code物種Specie生活型Life-form研究地Site多浪水庫(kù)壩外牛軛湖塔河沿岸多浪水庫(kù)入水口1蘆葦Phragmitesaustralis多年生草本√√√√2小獐毛Aeluropussinensis多年生草本—√—√3藺狀隱花草Crypsisaculeata一年生草本———√4荸薺Eleocharisdulcis多年生草本√———5藨草Scirpustriqueter多年生草本√———6燈心草Juncuseffusus多年生草本√———7寬葉香蒲Typhalatifolia多年生草本√—√—8小香蒲T.minima多年生草本———√9胡楊Populuseuphratica喬木—√√—10白柳Salixalba喬木√———11多枝檉柳Tamarixramosissima灌木√√√√12黑果枸杞Lyciumruthenicum灌木√√√√13駱駝刺Alhagisparsifolia灌木——√14鹽穗木Halostachyscaspica灌木√———15鹽節(jié)木Halocnemumstrobiaceum灌木√——√16鹽角草Salicorniaeuropaea一年生草本———√17鹽爪爪Kalidiumfoliatum灌木—√——18擬漆菇Spergulariamarina一年生草本———√19五蕊堿蓬Suaedaarcuata一年生草本———√20硬枝堿蓬S.rigida一年生草本———√21水葫蘆苗Halerpestescymbalaria多年生草本√———22蒙古鴉蔥Scorzoneramongolica多年生草本√√——23海乳草Glauxmaritima多年生草本√———24苦豆子Sophoraalopecuroides多年生草本——√—25習(xí)見(jiàn)蓼Polygonumplebeium一年生草本———√26灰綠藜Chenopodiumglaucum一年生草本———√

2.3土壤種子庫(kù)物種組成和密度

土壤種子庫(kù)萌發(fā)結(jié)果表明，三種不同濕地類型四個(gè)研究地中，共統(tǒng)計(jì)到物種27種，隸屬15科，以藜科植物最多(6種)，其中，多浪水庫(kù)壩外共計(jì)萌發(fā)物種11種，隸屬于9科，以禾本科和莎草科最多(2種)，物種密度最大的為荸薺；多浪水庫(kù)入水口共計(jì)萌發(fā)物種13種，隸屬于8科，以藜科最多(5種)，物種密度最大的為鹽角草；牛軛湖共計(jì)萌發(fā)物種12種，隸屬于8科，以藜科最多(3種)，種子庫(kù)物種密度均低于44粒/m2；塔河沿岸萌發(fā)10個(gè)物種，隸屬于7科，以藜科最多(3種)，種子庫(kù)密度最大的物種為白柳?？梢?jiàn)，土壤種子庫(kù)物種以藜科植物居多，但不同類型濕地的優(yōu)勢(shì)物種亦不同。

生活型結(jié)果表明，三種濕地類型中共萌發(fā)物種27中，其中草本植物占77.78%，多年生草本植物占37.04%，一年或二年生草本植物占40.74%。在多浪水庫(kù)壩外、多浪水庫(kù)入水口、牛軛湖、塔河沿岸土壤種子庫(kù)中，草本植物占90.91%、84.62%、75%、70%，多年生草本植物占54.55%、23.77%、33.33%、40%，一年或二年生草本植物占36.36%、61.54%、41.67%、30%，可見(jiàn)，塔河上游不同濕地類型研究地土壤種子庫(kù)以草本植物為主，其優(yōu)勢(shì)度達(dá)到70%～90.91%。表3

表3各典型濕地土壤種子庫(kù)的物種組成及種子密度(粒/m2)
Table 3Species composition of typical wetland soil seed bank

序號(hào)Code種名Species生活型Life-form多浪水庫(kù)壩外多浪水庫(kù)入水口牛軛湖塔河沿岸1蘆葦Phragmitesaustralis多年生草本10±2077±344±9120±1442棒頭草Polypogonfugax一年生草本115±217—4±9—3隱花草Crypsisaculeata一年生草本—83±194——4拂子茅Calamagrostisepigejos多年生草本———80±1395白柳Salixalba喬木55±7580±75—227±1406胡楊Populuseuphratica喬木——4±9—7委陵菜Potentillachinensis多年生草本20±2363±4816±22107±1338馬齒莧Portulacaoleracea一年生草本45±44103±2158±11—9凹頭莧Amaranthuslividus一年生草本15±30———10海乳草Glauxmaritima多年生草本290±580———11藨草Scirpustriqueter多年生草本240±480———12荸薺Eleocharisdulcis多年生草本950±1900———13燈心草Juncuseffusus多年生草本10±20——193±33514鹽角草Salicorniaeuropaea一年生草本15±301183±1399——15堿蓬Suaedaglauca一年生草本—263±41920±4533±5816灰綠藜Chenopodiumglaucum一年生草本—20±4944±987±1217藜Ch.album一年生草本—7±16——18鹽穗木Halostachyscaspica灌木——12±197±1219鹽節(jié)木Halocnemumstrobiaceum灌木—3±8——20小米草Euphrasiapectinata一年生草本——4±9—21黑果枸杞Lyciumruthenicum灌木——40±89—22刺兒菜Cirsiumsetosum多年生草本——4±9—23蒙古鴉蔥Scorzoneraaustriaca多年生草本——8±18—24苦苣菜Sonchusoleraceus一年生草本—10±24——25多枝檉柳Tamarixramosissima灌木———20±3526擬漆菇Spergulariamarina一年生草本—173±425—140±24227狐尾藻Myriophyllumverticillatum多年生草本—27±65——

2.4 地表植被和種子庫(kù)的關(guān)系

多浪水庫(kù)研究地中種子庫(kù)和地表植被物中總種數(shù)分別為18、19種，牛軛湖和塔河沿岸均為15種；與牛軛湖和塔河沿岸相比，多浪水庫(kù)土壤種子庫(kù)和地表植被共有物種較多，相似性指數(shù)較高，多浪水庫(kù)壩外和入水口的相似性指數(shù)分別為0.5和0.538；而在牛軛湖和塔河沿岸研究地中，土壤種子庫(kù)的物種數(shù)高于地表植被中物種數(shù)，二者共有物種數(shù)較少，牛軛湖相似性指數(shù)僅為0.235，塔河沿岸相似性指數(shù)為0.421。表4

以塔河上游研究地為例，將地表植被物種的相對(duì)蓋度與土壤種子庫(kù)單個(gè)物種密度占土壤種子庫(kù)密度的比例相比較發(fā)現(xiàn)，無(wú)論在多浪水庫(kù)、牛軛湖還是塔河沿岸，喬木和灌木除白柳外，均表現(xiàn)為地表植被物種的相對(duì)蓋度較高，而土壤種子庫(kù)中單個(gè)物種密度所占比例較低或未出現(xiàn)，如胡楊等。在土壤種子庫(kù)中，草本植物相對(duì)較豐富，而地表植被中相對(duì)蓋度很低或沒(méi)有出現(xiàn)，如荸薺、委陵菜、棒頭草等。個(gè)別草本植物如堿蓬、苦豆子在特定區(qū)域表現(xiàn)為地表植被中的相對(duì)蓋度較高，而在土壤種子庫(kù)卻較貧乏。圖1～圖4

表4地表植被與土壤種子庫(kù)物種組成的關(guān)系
Table 4Relationship of species composition between standing vegetation and seed bank

種子庫(kù)與地表植被總物種數(shù)Totalspeciesrecordedinseedbankandvegetation僅存在地表植被物種數(shù)Speciesrecordedonlyinvegetation僅存在種子庫(kù)物種數(shù)Speciesrecordedonlyinseedbank二者共有物種數(shù)Speciesrecordedbothinseedbankandvegetation相似性指數(shù)SimilaritycoefficientA187560.500B196670.538C155820.235D153840.421

注：A代表多浪人工水庫(kù)壩外，B代表多浪人工水庫(kù)入水口，C代表牛軛湖，D代表塔里木河沿岸

Note：Out of duolang reservoir dam；Water inlet of duolang reservoir；C：Banco；D：Flood plain

注：1：白柳，2：多枝檉柳，3：鹽穗木，4：黑果枸杞，5：鹽節(jié)木，6：蘆葦，7：海乳草，8：荸薺，9：藨草，10：水葫蘆，11：棒頭草，12：委陵菜，13：馬齒莧，14：鹽角草，15：駱駝刺，16：擬漆菇，17：堿蓬，18：小獐毛，19：隱花草，20：灰綠藜，21：胡楊，22：寬葉香蒲，23：苦豆子，24：拂子茅，25：燈心草，26鹽爪爪，27：鴉蔥，28：小米草，29：刺兒菜，下同

圖1多浪水庫(kù)壩外地表植被和土壤種子庫(kù)比較
Fig. 1Comparison of species composition between standing vegetation and seed bank in outside of Duolang reservoir

圖2多浪水庫(kù)入水口地表植被和土壤種子庫(kù)比較
Fig. 2Comparison of species composition between standing vegetation and seed bank in entry of Duolang reservoir

圖3塔河沿岸地表植被和土壤種子庫(kù)比較
Fig. 3Comparison of species composition between standing vegetation and seed bank in Tarim river

圖4牛軛湖地表植被和土壤種子庫(kù)比較
Fig. 4Comparison of species composition between standing vegetation and seed bank in banco

3　討 論

研究表明，與塔河沿岸和牛軛湖這兩個(gè)天然濕地相比，人工濕地多浪水庫(kù)研究地地表植被物、土壤種子庫(kù)物種數(shù)和物種組成更豐富，主要體現(xiàn)在草本植物的增多，致多樣性指數(shù)的增加。這與王正文等[27]對(duì)松嫩草地和李吉玫等[28]對(duì)塔里木河荒漠河岸林的研究結(jié)果相一致，他們認(rèn)為河水漫溢增加了地表植被多樣性。由于塔河上游多數(shù)植物的種子具有休眠特性和較強(qiáng)的抗性，使其能夠長(zhǎng)期存活，在風(fēng)、水等媒介的作用下傳播較遠(yuǎn)[29]。一旦遇到適宜萌發(fā)的環(huán)境，它們便迅速繁殖生長(zhǎng)。多浪水庫(kù)通過(guò)季節(jié)性漫水，一是能提供種子萌發(fā)的適宜水分條件，二是能為濕地帶來(lái)新的物種，如多浪水庫(kù)入水口出現(xiàn)的擬漆菇、習(xí)見(jiàn)蓼、灰綠藜等一年生草本植物，它們很可能是在輸水過(guò)程中，種子隨水從研究區(qū)上游傳播而來(lái)。從而使人工濕地植被無(wú)論在密度、蓋度等均表現(xiàn)出優(yōu)于天然濕地的特點(diǎn)。

各類型濕地土壤種子庫(kù)密度均較低，說(shuō)明塔河上游典型濕地土壤種子庫(kù)物種組成貧乏，多樣性較低[30]。不同研究地土壤種子庫(kù)密度呈現(xiàn)為：多浪水庫(kù)>塔河沿岸>牛軛湖。因?yàn)槎嗬怂畮?kù)季節(jié)性漫水，干擾了種子庫(kù)的形成，這與Capson等[31]和李吉玫等[28]的研究結(jié)果相一致，他們認(rèn)為河水漫溢有利于土壤種子庫(kù)的形成。另外一個(gè)原因是牛軛湖和塔河沿岸主要建群植被胡楊和檉柳種子不具有休眠特性，種子壽命較短，在試驗(yàn)前這些植物的種子已經(jīng)失去活力或者很少有活力[16，29]，因此對(duì)土壤種子庫(kù)的貢獻(xiàn)較小。而在多浪水庫(kù)研究地草本植物比較較大，這些草本植物種子量高，并且種子壽命較長(zhǎng)，只要水分條件適宜便可萌發(fā)，對(duì)種子庫(kù)貢獻(xiàn)較大。

對(duì)于地表植被與土壤種子庫(kù)的關(guān)系的研究結(jié)論有兩種，一種表明土壤種子庫(kù)能很好地反映地表植被組成[32]；另一種則表明兩者之間相似性不大[33]，研究結(jié)果與后者一致，即塔里木河上游濕地土壤種子庫(kù)與地表植被的物種組成差異較大。

Capson等[31]的研究結(jié)果表明，河水漫溢干擾提高了土壤種子庫(kù)與地表植被的相似性。研究結(jié)果與其一致，與天然濕地相比，人工濕地的相似度高，其草本植物的種子占土壤種子庫(kù)的比例明顯增加。因?yàn)槎嗬怂畮?kù)季節(jié)性供水，一旦光熱條件適宜，草本植物尤其是一年生草本植物種子便開(kāi)始萌發(fā)，導(dǎo)致地上和地下共有物種數(shù)較多，相似性相對(duì)較高。這一結(jié)果與James等[16]的研究結(jié)果相一致，即以一年生草本植物為主的土壤種子庫(kù)與地表植被的相似性較高；而以其他植物為主的土壤種子庫(kù)，其與地表植被物種組成的相似性較低。

4 　結(jié) 論

4.1塔河上游研究區(qū)濕地植被共計(jì)26種，不同濕地地表植被種類在6～14種，其中多為草本植物，各濕地類型的地表植被組成匱乏，伴生種較少，植被群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較低。

4.2塔河上游土壤種子庫(kù)共計(jì)萌發(fā)物種27種，各濕地土壤萌發(fā)物種在10～13種，并且主要以草本植物為主，不同類型濕地土壤種子庫(kù)密度表現(xiàn)為人工濕地>河流濕地>湖泊濕地，土壤種子庫(kù)密度在168～2 093粒/m2，屬于一個(gè)較低水平。

4.3塔河上游各類型濕地地表植被和土壤種子庫(kù)的相似性不高，Sorensen相似性系數(shù)在0.235～0.538，地表植被種子雨對(duì)土壤種子庫(kù)的貢獻(xiàn)較低，不同濕地類型相似性系數(shù)表現(xiàn)為人工濕地高于天然濕地。

References)

[1] 趙麗婭，李鋒瑞，張華，等.科爾沁沙地圍封沙質(zhì)草甸土壤種子庫(kù)特征的研究[J].生態(tài)學(xué)雜志，2004，23(2)：45-49.

ZHAO Li-ya，LI Feng-rui，ZHANG Hua，et al. (2004). Characteristics of the soil seed bank at the fenced sandy meadow in Horqin Sandy Land [J].ChineseJournalofEcology，23(2)：45-49.(in Chinese)

[2] 羅輝，王克勤.金沙江干熱河谷山地植被恢復(fù)區(qū)土壤種子庫(kù)和地上植被研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，26(8)：2 432-2 442.

LUO Hui，WANG Ke-qin. (2006). Soil seed bank and aboveground vegetation in Jinshajiang Hot-Dry River Valley Hillslope vegetation restoration site [J].ActaEcologicaSinica，26(8)：2,432-2,442.(in Chinese)

[3] Li, H., & Mo, X. (2009). A review of study on soil seed bank in the past thirty years.Ecology&EnvironmentalSciences. 18(2)：731-737.

[4] Wang, J. (2006). The hot topics and perspectives of soil seed bank research.Ecology&Environment. 15(6)：1,372-1,379.

[5] 李國(guó)旗，李淑君，蒙靜，等.土壤種子庫(kù)研究方法評(píng)述[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，22(10)：1 721-1 726.

LI Guo-qi，LI Shu-jun，MENG Jing，et al. (2013), Review of research methods of soil seed bank [J].EcologyandEnvironmentalSciences，22(10)：1,721-1,726.(in Chinese)

[6] 崔娜欣，吳娟，成水平，等.濕地種子庫(kù)及其植被恢復(fù)研究進(jìn)展[J].湖泊科學(xué)，2013，25(1)：1-8.

CUI Na-xin，WU Juan，CHENG Shui-ping，et al. (2013). Research progress of seed bank for restoration of wetland vegetation [J].JournalofLakeScience， 25(1)：1-8.(in Chinese)

[7] 劉文治，劉貴華，張全發(fā).濕地在面源污染治理中的應(yīng)用回顧與展望[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2010，(35)：141-145.

LIU Wen-zhi，LIU Gui-hua，ZHANG Quan-fa. (2010). Review and Perspective of the Application of Wetlands for Nonpoint Source Pollution Control [J].EnvironmentalScienceandManagement，(35)：14l-145.(in Chinese)

[8] 陳亞寧，李衛(wèi)紅，徐海量，等.塔里木河下游地下水位對(duì)植被的影響[J].地理學(xué)報(bào)，2003，58(4)：542-549.

CHEN Ya-ning，LI Wei-hong，XU Hai-liang，et al. (2003). The Influence of Groundwater on Vegetation in the Lower Reaches of Tarim River [J].ActaGeographicaSinica，58(4)：542-549.(in Chinese)

[9] 史軍輝，黃忠良，歐陽(yáng)學(xué)軍，等.南亞熱帶森林土壤種子庫(kù)與地上植被的組成特征及其關(guān)系[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28(4)：22-27.

SHI Jun-hui，HUANG Zhong-liang，OUYANG Xue-jun，et al. (2006). Composition of vegetation and soil seed bank in low subtropical forests and their relationship [J].JournalofBeijingForestryUniversity，28(4)：22-27.(in Chinese)

[10] 龍健，趙繼斌，馮曉英，等.施秉喀斯特森林種子生態(tài)學(xué)研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(8)：360-362.

LONG Jian，ZHAO Ji-bin，F(xiàn)ENG Xiao-ying，et al. (2014). Research of forest seed ecology in Shibing Karst [J].JiangsuAgriculturalSciences，42(8)：360-362.(in Chinese)

[11] 李洪遠(yuǎn)，佐藤治雄，朱琳，等.土壤種子庫(kù)植物種類組成與土壤采集地植被的關(guān)系[J].生態(tài)環(huán)境，2006，15(4)：791-795.

LI Hong-yuan，SATO Haruo，ZHU Lin，et al. (2006). The Relationship analysis of plant species of soil seed bank and the soil vegetation in she collecting field [J].EcologyandEnvironment，15(4)：791-795.(in Chinese)

[12] Augusto, L., Dupouey, J. L., Picard, J. F., & Ranger, J. (2001). Potential contribution of the seed bank in coniferous plantations to the restoration of native deciduous forest vegetation.ActaOecologica, 22(2):87-98.

[13] Wagner, M., & Heinrich, W. G. (2006). Seed bank assembly in an unmanaged ruderal grassland recovering from long-term exposure to industrial emissions.ActaOecologica, 30(3):342-352.

[14] Thompson, K., Bakker, J. P., & Bekker, R. M. (1997).Soil Seed Banks of North West Europe Methodology Density & Longevity.CambridgeUniversityPress.

[15] 周琳，孟暉，潘存德，等.天山中部天山云杉林土壤種子庫(kù)與地上植被的物種相似性[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，50(7)：1 235-1 245.

ZHOU Lin，MENG Hui，PAN Cun-de，et al.(2013). Species Similarity between Soil Seed Bank and Aboveground Vegetation in Picea schrenkiana Forests in the Central Part of the Tianshan Mountains，Xinjiang [J].XinjiangAgriculturalSciences，50(7)：1,235-1,245.(in Chinese)

[16] James, C. S., Capon, S. J., White, M. G., Rayburg, S. C., & Thoms, M. C. (2007). Spatial variability of the soil seed bank in a heterogeneous ephemeral wetland system in semi-arid Australia.PlantEcology, 190(2):205-217.

[17] 趙文智，白四明.科爾沁沙地圍封草地種子庫(kù)特征[J].中國(guó)沙漠，2001，21(2)：204-208.

ZHAO Wen-zhi， BAI Si-ming.(2001). Characteristics of Seed Bank at Fenced Grassland in Horqin Sandy Land [J].JournalofDesertResearch，21(2)：204-208.(in Chinese)

[18] Wang, S. M., Zhang, X., Li, Y., Zhang, L., Xiong, Y. C., & Wang, G. (2005). Spatial distribution patterns of the soil seed bank of (trin.) de winter in the gurbantonggut desert of north-west China.JournalofAridEnvironments, 63(1):203-222.

[19] Asselin, H., Fortin, M. J., & Bergeron, Y. (2001). Spatial distribution of late-successional coniferous species regeneration following disturbance in southwestern québec boreal forest.ForestEcology&Management, 140(1):29-37.

[20] Steinhardt, T., & Selig, U. (2007). Spatial distribution patterns and relationship between recent vegetation and diaspore bank of a brackish coastal lagoon on the southern Baltic Sea.EstuarineCoastal&ShelfScience, 74(s 1-2):205-214.

[21] Satterthwaite, W. H., Holl, K. D., Hayes, G. F., & Barber, A. L. (2007). Seed banks in plant conservation: case study of Santa Cruz tar plant restoration.BiologicalConservation, 135(1):57-66.

[22] Vécrin, M. P., Grévilliot, F., & Muller, S. (2007). The contribution of persistent soil seed banks and flooding to the restoration of alluvial meadows.JournalforNatureConservation, 15(1):59-69.

[23] 丁新華，李銘，姜繼元，等.塔里木河上游典型濕地植被群落特征[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，42(6)：47-52.

DING Xin-hua，LI Ming，JIANG Ji-yuan，et al. (2014).Wetland Vegetation Community Feature in Upper Tarim River Area [J].JournalofNortheastForestryUniversity，42(6)：47-52.(in Chinese)

[24] 陳明，陳小強(qiáng).塔里木河上游水資源開(kāi)發(fā)利用有關(guān)問(wèn)題探討[J].地下水，2005，27(3)：149-151.

CHEN Ming，CHEN Xiao-qiang. (2005). Inquiry on Relevant Issues of the Exploitation and Utilization of Water Resources at the Upper Reaches of Tarim River [J].GroundWater，27(3)：149-151.(in Chinese)

[25] 林鵬.植物群落學(xué)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1986：256-261.

LIN Peng. (1986).Phytocoenology[M]. Shanghai：Shanghai Science and Technology Publishing：256-261.(in Chinese)

[26] 侯志勇，陳心勝，謝永宏，等.洞庭湖濕地土壤種子庫(kù)特征及其與地表植被的相關(guān)性[J].湖泊科學(xué)，2012，24(2)：287-293.

HOU Zhi-yong，CHEN Xin-sheng，XIE Yong-hong，et al. (2012). Characteristics of soil seed bank and its relationship with aboveground vegetation in Lake Dongting [J].JournalofLakeSciences，24(2)：287-293.(in Chinese)

[27] 王正文，祝廷成.松嫩草地水淹干擾后的土壤種子庫(kù)特征及其與植被關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，14(12)：2 162-2 166.

WANG Zheng-wen，ZHU Ting-cheng. (2003). The Seed bank Features and Its Relations to the Established Vegetation Following Flooding Disturbance on Songnen Steppe [J].ActaEcologicaSinica，14(12)：2,162-2,166.(in Chinese)

[28] 李吉玫，徐海量，張占江，等.河水漫溢對(duì)塔里木河下游荒漠河岸林地表植被與土壤種子庫(kù)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，19(8)：1 651-1 657.

LI Ji-mei，XU Hai-liang，ZHANG Zhan-jiang，et al. (2008). Charateristics of standing vegetation and soil seed bank in desert riparian forest in lower reaches of Tarim River under effects of river-flooding [J].ChineseJournalofAppliedEcology，19(8)：1,651-1,657.(in Chinese)

[29] 趙振勇，王讓會(huì)，張慧芝，等.塔里木河下游荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)制分析[J].中國(guó)沙漠，2006，26(2)：220-225.

ZHAO Zhen-yong，WANG Rang-hui，ZHANG Hui-zhi，et al. (2006). Degradation Mechanism of Desert Ecosystem in Lower Reaches of Tarim River [J].JournalofDesertResearch，26(2)：220-225.(in Chinese)

[30] 董鵬，姜繼元，李銘，等.塔里木河上游濕地土壤種子庫(kù)特征[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2015，29(7)：122-127.

DONG Peng，JIANG Ji-yuan，LI Ming，et al. (2015). The characteristics of the soil seed bank of wetland in the upper reaches of Tarim [J].JournalofAridLandResourcesandEnvironment，29(7)：122-127.(in Chinese)

[31] Capon, S. J., & Brock, M. A. (2006). Flooding, soil seed bank dynamics and vegetation resilience of a hydrologically variable desert floodplain.FreshwaterBiology, 51(2)：206-223.

[32] Kadlec, R. H. (1990). Overland flow in wetlands:vegetationrésistance.JournalofHydraulicEngineering, 116(5)：691-706.

[33] 王相磊，周進(jìn)，李偉，等.洪湖濕地退耕初期種子庫(kù)的季節(jié)動(dòng)態(tài)[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，27(3)：352-359.

WANG Xiang-lei，ZHOU Jin，LI Wei，et al. (2003). Seasonal dynamics of soil seed bank in Honghu wetland withdrawn from long-term rice [J].ActaPhytoecologicaSinica，27(3)：352-359.(in Chinese)

Fund project:The special fund for scientific research in forestry in non-profit industry (201304114)

The Relationship of the Soil Seed Bank and the Aboveground Vegetation of the Wetland in the Upper Reaches of Tarim River

DONG Peng1, JIANG Ji-yuan1, LI Ming1, CHEN Qi-ling1, DING Xin-hua2

(1.XinjiangAcademyofAgriculturalandReclamationScience，ShiheziXinjiang832000,China; 2.XinjiangAcademyofAgriculturalScience,Urumqi830091,China)

【Objective】 This project aims to study the aboveground vegetation, soil seed bank and the relationship between them of different wetland types in upper reaches of Tarim river in order to provide the basis for restoration and reconstruction of the degenerate wetland. 【Method】Through field investigation and sampling combined with indoor germination test to survey the aboveground vegetation and soil seed bank composition and the similarity coefficient.【Result】The species number of the aboveground vegetation in typical wetland reached between 6 to 14. Compared with the natural wetland, it was a significant increase in species number, vegetation coverage and density of artificial wetland. The species number of soil seed bank in typical wetland reached between 10 to 13, which belong to the low level. The similarity coefficient was lower between aboveground vegetation and soil seed bank. They were 0.5 and 0.538 respectively in the artificial wetland and outside the bank of the Dulang Reservoir. The River wetland similarity coefficient was 0.421 and the lake wetland's was 0.235.【Conclusion】Various types of wetland aboveground vegetation and soil seed bank were scarce in the research areas, and the similarity coefficient was low, which demonstrated that it was higher in the artificial wetland than that of the natural wetland.

soil seed bank; aboveground vegetation; Tarim River; wetland

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.04.018

2015-12-31

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201304114)

董鵬(1987-)，男，助理研究員，研究方向?yàn)榱謽I(yè)生態(tài)學(xué)，(E-mail)dongpeng125@163.com

姜繼元(1982-)，男，副研究員，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)學(xué)，(E-mail)jiangjy8201@163.com

Q948

A

1001-4330(2016)04-0721-09